CN101360463B - 生产假牙的方法和系统 - Google Patents

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CN101360463B CN2006800515923A CN200680051592A CN101360463B CN 101360463 B CN101360463 B CN 101360463B CN 2006800515923 A CN2006800515923 A CN 2006800515923A CN 200680051592 A CN200680051592 A CN 200680051592A CN 101360463 B CN101360463 B CN 101360463B
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Abstract

本发明涉及用于生产具有牙架(3)和牙饰(15)的假牙(17)的方法(100，200，300)，特别地，涉及用于生产牙冠、牙桥、镶嵌物和覆盖物的方法。本发明还涉及用于生产具有牙架(3)和牙饰(15)的假牙(17)的系统(40，50)以及对应的计算机程序。为了允许假牙(17)在短的时间内并均一质量地生产，而不管操作者的技能如何，提供下面的步骤：限定(110，210，310)牙饰(15)的三维几何数据，提供(101)或制备(218，318)牙架(3)，基于牙饰(15)的三维几何数据在牙架(3)上或单独地生产(120，220，320)牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)，通过在牙架(3)和成形材料(9)之间嵌入(126，226，326)模型(5，5a，5b，5c5d)形成(124，224，324)牙饰(15)的阴模(11)，然后去除(128，228，328)模型(5，5a，5b，5c，5d)，并用牙饰材料充填(130，230，330)阴模(11)以生产饰面的假牙(17)。

Description

生产假牙的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于生产包括或包含牙架(framework)和牙饰(veneer)的假牙(dental prosthesis)的方法，特别地用于生成牙冠、牙桥、镶嵌物(inlay)或覆盖物(onlay)的方法。本发明还涉及用于生成包括或者包含牙架和牙饰的假牙的系统以及对应的计算机程序。
背景技术
假牙，例如牙冠，可用以恢复、替换或者复制已经损坏或者破坏的牙齿。关于制造假牙的材料，有许多不同的选择。
在功能方面，牙齿的部分或全部可以用金属假牙完全替代或恢复。但是，为了美观的原因，在很多情形下，完全用金属制造假牙有些勉强。
出于美观(半透明)和最重要的生物适应性的原因，利用玻璃陶瓷来制造假牙正在增加。这种材料称作挤压陶瓷(press ceramic)，因为制造过程包括将熔融玻璃挤压到模具中。通过随后用刷子刷涂，可以在该假牙上获得颜色层次。但是，由于其低强度，这类完全陶瓷材料的应用领域只限于具有最多三个单元的前牙桥和牙冠。
但是，通过提供具有牙饰的陶瓷或金属牙架，可以获得最好的美学结果。该牙饰被用于至少一部分牙架。牙架确定主要机械属性，例如强度和挠曲强度，而假牙的光学属性和总体表面属性通过牙饰建立。塑料或者陶瓷通常用作饰面材料。饰面陶瓷在很多情况下比饰面塑料更为优选，因为只有陶瓷的优良的机械和物理值例如硬度和强度才允许长期使用。
当使用饰面陶瓷时，牙架材料和饰面材料的热膨胀系数(CTE)相匹配是重要的。如果系数相差太大，会发生应力。这会导致牙饰的分离或者裂缝。
在很多情况下，饰面材料用手施加到牙架，例如通过使用刷子。这种饰面方法包括用例如牙质型芯粘结剂(core compound)、透明材料和门牙材料(incisal compound)层涂覆陶瓷或金属牙架。不透明材料也预先额外地施加到金属牙架。这些层的施加和相关的烘烤处理是费时的，并依赖于操作者的技能和手艺，得到的质量会不同。
DE2705770A1建议使用电泳来施加饰面陶瓷到金属牙架。但是，电泳淀积仅允许生成均一的层。其不允许创造性地影响外轮廓(除了涂覆厚度)。因此，手工修整(finishing)是不可避免的。而且，该方法仅适于金属牙架，因为待涂覆的表面必须是导电的。
用于生产饰面金属和陶瓷牙冠的方法从US 5,092,022是已知的。牙冠由匹配限定部件(牙架和牙饰)形成，牙架的外轮廓和牙饰的内轮廓以标准的方式限定，只有牙架的内轮廓和牙饰的外轮廓通过相减成形适于意在的应用。或者，首先建立牙架，机加工牙饰的内轮廓以在二者组装前匹配牙架的外轮廓。US 5,092,022还建议通过组合牙架和外模具以制造浇铸模具并直接在牙架上浇铸塑料牙饰而与复制牙饰的外轮廓外模具一起生产期望形状的牙架。
标准的限定模具适应个体情况的特定条件通常非常困难。如果牙架和牙饰通过机加工彼此适应，如US 5,092,022中一样，制造公差必须非常小，并且只有通过相应的大量的努力这才是可能的。而且，根据US 5,092,022的浇铸模具包括至少两个部件，结果发生浇铸缺陷，尤其是在模具部分之间的接触面处，其要求增加的修整。
手工地模制饰面陶瓷结构的蜡模型，将模型与牙架一起嵌入，然后烧尽蜡模型并用陶瓷材料例如挤压陶瓷充填这样生成的模具，以便制造假牙，这些是已知的(见G.G.J.
Figure S2006800515923D00021
″Die Metallgerüst-Konstruktion für dasHeiβpressverfahren″，das dental-labor，No.3/1977，G.G.J.
Figure S2006800515923D00022
″DiePorzellan-Press-Technik(I)″，das dental-labor，No.4/1969 and E.R.McPhee：″Heiβpressverfahren bei der Porzellan/Metall-Aufbrenntechnik″，das dental-labor，No.10/1976)。
该方法称作“失蜡(lost wax)法”，例如根据DE 199 29 441 A1使用，以生产完全解剖学地成模的牙冠或者部分地解剖学地成模的牙架。
从EP 0 033 492 A1获知一种生产用于伸缩牙冠的主要部分的蜡浇铸模型的方法，其中浇铸模型的轮廓基于存储的牙桩的几何数据而计算，然后相减地成形。
WO 03/017864 A1教导一种用于生产固体浇铸金属假牙的方法，其中一组牙齿的几何数据用于通过自动装置生产待模制的假牙的原型，该原型然后用以通过利用失蜡方法生成用于整个假牙的浇铸模具。
但是，从EP 0 033 492 A1和WO 03/017864 A1获知的方法只能用于由单一材料生产一片假牙，而不是包括牙架和牙饰的假牙。
从DE 199 22 870 A1获知一种用于生产包括牙架和牙饰的假牙的方法。在这种情况中，由利用涂覆喷管的计算机辅助自动施加替代饰面材料的手工施加。但是，该方法需要复杂的设备结构，因此其使用在实践中几乎没有意义。
WO 2005/046502A1涉及用于生产牙齿替代部件的系统和装置。该系统完全自动化，并且对于整个修复使用三维几何数据，包括牙架和牙饰，但对于牙饰不是三维几何数据。
根据EP 1 543 797 A1，类似于US 5,092,022的教导，基于一组待生成的假牙的几何数据通过铣削或者磨削生成用于挤压模制饰面材料的模具。
模具保持待饰面的牙架，饰面陶瓷注入剩余腔穴以将其充填。
多片浇铸或者挤压模具易于导致在模具部分的接触面处的浇铸缺陷，特别地发生毛口或者浇铸飞边。在一些情况下，复杂的形状需要模具进一步地分割，因为否则用于机加工模具的工具不能抵达不易接近的部位，例如突起切口。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于生成包括牙架和牙饰的假牙的方法和系统以及对应的计算机程序，其中上述问题得到避免或减少。
特别地，大大地独立于操作者的手工技巧在短时间内生产期望形状的均一质量的假牙应该是可能的。如果期望的形状已经对应易于使用的形状，那么可以大大避免对广泛的修整以消除制造缺陷或者以使得假牙适应一组牙齿内的插入点的需要。
例如，假牙可以仅包括牙架和牙饰。但是，也可以提供包括牙架和牙饰之外的其它部件的假牙。
根据本发明，上面的目的的一个方面是通过生成包括牙架和牙饰，特别地，牙冠、牙桥、镶嵌物或者覆盖物的假牙的方法而实现，其包括以下步骤：
限定牙饰的三维几何数据，
提供或生产牙架，
基于牙饰的三维几何数据在牙架上或者单独地生成牙饰的模型，
通过将模型嵌入牙架和模制材料之间然后去除模型制造牙饰的阴模，和
用饰面材料充填阴模以生产饰面的假牙。
牙饰的三维几何数据完全限定其几何形状。但是，基于三维几何数据生成的牙饰的模型可以不同于牙饰自身，例如关于内轮廓，以便例如给设置在牙架和牙饰的模型之间的层，例如胶粘和/或衬垫层或者不透明层留下空间。
如果牙饰的模型的内轮廓不同于随后生产的牙饰(其三维几何数据已经限定)，当制造阴模时，间隙或者附加层例如不透明层设置在牙架和模型之间。模型优选地用手安装在牙架上，优选地利用咬合架。
根据本发明，上面的目的的再一方面通过用于生成包括牙架和牙饰，特别地，牙冠、牙桥、镶嵌物或者覆盖物的假牙的系统而实现，其包括：
用于限定牙饰的三维几何数据的限定装置，
用于提供或生产牙架的牙架制备装置，
用于基于牙饰的三维几何数据在牙架上或者单独地生成牙饰的模型的成模装置，
用于用饰面材料充填阴模以生产饰面的假牙的充填装置，该阴模通过将模型嵌入牙架和模制材料之间然后去除模型而制造。
本发明的又一方面涉及包括计算编码的计算机程序，其使得当计算机程序在计算机系统上运行时用于生成包括牙架和牙饰的假牙的计算机系统执行根据本发明的方法。
除了用手施加饰面陶瓷层之外，仅饰面陶瓷的挤压模制已经成为牙科中的惯例。挤压模制饰面陶瓷至今已经较不美观但是明显更加成本有效的手段。该更加成本有效的手段通过本发明进一步改进。牙饰的模型基于牙饰的三维几何数据优选地通过CAD/CAM生成。
牙饰的模型优选地不是生成在模型上，而是单独地生成，优选地通过自由形成方法(快速成型方法)。
在优选的实施例中，根据本发明的方法包括作为附加步骤的通过计算机辅助制造优选地通过快速成型方法相加和/或相减地成形牙架。集成牙架的生产和/或适配到本方法中允许假牙整体地生成，独立于预机加工的起始产品，例如需要例如修整的基本的牙架，这可以节省时间和劳力。
在根据本发明的又一实施例中，牙架基于预定的三维几何数据成形。牙架生成成形或者生成为具有至少部分地通过三维几何数据确定的对应的轮廓。例如，牙架的成形并不必须限于成形具有作为在牙桩的模型上的一维几何数据的例子的预定层厚度的牙架。牙架的整个形状可以有利地预先确定，其特别地允许个别情况的特定的特征被纳入考虑以及结合进去。例如，牙架的结构模具因此得以生成。
在本发明的又一实施例中，牙架包括或包含金属、金属合金和/或陶瓷材料。由于其机械属性，金属和金属合金适于牙齿或者牙齿的一部分的功能替换。在功能方面，类似牙齿的属性也可通过适当的陶瓷获得。整个假牙的机械属性可以通过使用适当的牙架材料而广泛地限定。
在根据本发明的方法的优选实施例中，牙架、待生成的假牙、一组牙齿和/或牙桩的三维几何数据和/或用户输入，优选地一组牙齿和牙架的三维几何数据，用于限定牙饰的三维几何数据。以特别简单的方式，牙架的外轮廓和相对的一组牙齿的几何数据可用于计算牙饰的期望的轮廓。但是，当限定牙饰的几何数据时，在其上安装假牙的牙桩的几何形状也可纳入考虑。例如，关于整个假牙的机械属性，这也可完成。假牙将要配合到其中的一组牙齿或者一组牙齿的一部分的其它几何数据也可纳入考虑以便使得精整工作大大的多余。在个别情况中，给予用户影响牙饰的几何数据的定义或者几何数据自身的机会也是明智的。
在有利的实施例中，根据本发明的方法包括测取牙架、一组牙齿和/或牙桩的三维几何数据。测取三维几何数据使得不必要的错误源能够得以消除，以使得例如几何数据不再能被数据传输错误而破坏，或者操作者不会再混淆数据和使用属于不同假牙的几何数据。如果个别患者的牙齿的三维几何数据被测取，那么可以选择使用标准值或者个别确定值以限定牙饰或者牙架的几何数据。
测取和/或限定的三维几何数据优选地存储以允许随后的工序和中间结果或者统计学评价的验证。
在根据本发明的方法的又一实施例中，牙饰的模型是由计算机辅助方法，优选地通过快速成型方法，特别地通过铣削、3D印刷和/或立体平版印刷生成，尤其是如果模型单独生成而不是在牙架上生成的情况。如果牙饰的限定的三维几何数据存储在计算机中，可以容易地用以通过期望的方法生成模型。从手工处理产生的错误源以这种方法得到避免。
如果对于相对的一组牙齿没有可用的数据，那么牙饰的模型也可以比开始所必需的制造得更大。牙科技术人员然后将饰面的牙架放置在例如咬合架中，并通过磨削或铣削去除多余的饰面材料。
为了获得改善的美观，在其上仅已经施加均一颜色的饰面陶瓷层的假牙可以随后通过利用颜色而进一步修改。
在有利的实施例中，当充填阴模时，特别地通过挤压模制具有颜色层次的毛坯，在牙饰中建立颜色层次。即使由于被引入阴模中并挤压模制，毛坯中的颜色层次被修改，在牙饰中的期望颜色层次可以通过毛坯的适当制备而获得。
在有利的实施例中，当生成牙饰的模型时，其它层将被施加到牙饰的事实被纳入考虑。该方法可以改善假牙的美观性。在此，牙饰可以是基于牙质型芯粘结剂的牙饰。例如基于透明材料和门牙材料的其它层然后可以在随后的步骤中手工施加或者可以同样地通过挤压模制生成(与牙饰一样的方法)；在后者的情况中，多层/饰面连续地施加。根据本发明，饰面的牙架可以以与没有牙饰的简单牙架相同的方法设置(其它)牙饰。
基于牙质材料预先生成的较大的饰面也可从假牙被磨下去或者铣削以为随后的层留下空间。
在根据本发明的方法的有利的实施例中，用于至少一个通道以简化阴模的充填和/或模型的去除，特别地用于浇铸通道或者注射通道的阳模，被附加到牙饰的模型。阳模的附加简化了随后的模型的使用。阳模或者其几何数据可以合并到模型的生成中。或者，阳模可以通过合适的方法在生成模型后加入到模型。
在根据本发明的方法的又一实施例中，生成的牙饰的模型具有闭合外表面，在面向牙架的侧面上具有腔穴。这样的模型再生牙饰的外轮廓，其对于制造牙饰的阴模是重要的，而在内部区域或者在面对牙架的侧面上有凹陷，其允许节省材料。此外，腔穴使得更容易地例如通过将其熔化或烧尽而去除模型材料。同样可能的是，仅模型的下边缘抵着牙架布置，并且在内部区域也就是模型和牙架之间不需要模型的精确配合，在模型和牙架之间没有生成间隙，其可能允许例如镶嵌材料(embedding compound)的进入。
在根据本发明的方法的有利的实施例中，去除牙饰的模型包括将牙饰的模型烧尽和/或熔化，模制材料是耐火材料，特别地是镶嵌材料(传统地用于牙齿扇区)。烧尽或者熔化，也就是建立适当的高温和/或环境条件以改变聚集状态和/或化学成分，是从模具去除牙饰的模型的材料从而制备待用饰面材料充填的模具的简单且有效的方法。模制材料自身尽可能地保持不变或者仅以受控的方式改变其成分或者几何形状。这同样优选地适于牙架。材料例如根据其热膨胀彼此匹配。优选使用磷酸盐粘接镶嵌材料。在这些镶嵌材料中，热膨胀是通过所谓的石英和方石英转化建立。
在根据本发明的方法的优选的实施例中，牙饰的模型可以烧尽而没有残余物和/或熔化而没有残余物，并特别地由蜡和/或塑料生成。如果材料已经通过烧尽和/或熔化从模具去除而没有残余物，则可以省去通过例如用适当的溶剂清洗而清洁模具的附加的处理步骤。
蜡和塑料，特别地光固化树脂和光固化蜡优选地用作模型材料。
除了熔化模型材料之外，或者作为熔化模型材料的替代，在去除过程中也可以进行模型材料的升华。
从模具去除模型材料还可以例如通过热压通过与填充材料一起将必要的热量引入到模具中而完成。
在根据本发明的方法的有利的实施例中，阴模用可注射的，优选自由流动的饰面陶瓷材料充填，特别地通过热压法(压制温度：～900℃)。玻璃陶瓷饰面特别适于给予假牙类似牙齿的外观。与使用塑料的选择相比，使用陶瓷尤其提供更好的相容性、稳定性、强度和使用寿命的优点。
替代的方法是粉浆浇注。在此，腔穴用包含分散剂和玻璃陶瓷和/或饰面陶瓷颗粒的粉浆充填以便生成牙饰的压坯(green compact)
同样可以以与热压类似的方式将毛坯挤压到模具中，毛坯包含粘接剂(例如，蜡或者塑料/热塑塑料)和玻璃陶瓷和/或饰面陶瓷颗粒，以便生成压坯。与实际的热压相反，在这种情况下温度低得多，大致在从约50℃-150℃的范围内。
以这种方法生成的压坯然后与牙架一起热处理以使得其相应地熔化或烧结并硬化。但是，必须记住的是，在此会发生体积的减少，其必须在确定外轮廓时预先考虑到。
在又一有利的实施例中，根据本发明的方法设计的以使得生成和使用多片模型和/或以使得生成多片假牙。如果例如模型与牙架分离地生成并且一片模型不能安装到牙架上，多片模型是有利的。
在特别优选的实施例中，根据本发明的生成包括牙架和牙饰，特别地，牙冠、牙桥、镶嵌物或覆盖物的假牙的方法，包括以下步骤：
通过计算机辅助制造利用预先确定的牙架的三维几何数据相加和/或相减成形牙架，
利用牙架的三维几何数据，特别地额外地使用用户输入和/或预先确定的假牙将要配合到其中的一组牙齿的三维几何数据，限定牙饰的三维几何数据，
通过计算机辅助方法基于牙饰的三维几何数据在牙架上或者单独地生成牙饰的模型，
通过将所述模型嵌入到牙架和模制材料中，然后熔化和/或烧尽模型，制造牙饰的阴模，和
用挤压陶瓷充填阴模以生成饰面的假牙。
在金属牙架的情况中，在安装模型之前专门制备牙架会是有用的。由贵金属或者非贵金属制成的牙架通过例如喷砂和氧化退火制备以生产用于粘接到表面的胶粘剂氧化物。也可施加专门的基底材料(不透明材料)以隐藏金属牙架中的无吸引力的灰色阴影。
另一方面，在陶瓷牙架的情形中，可以薄薄地施加衬垫。但是，其目的并不是隐藏牙架，而是给予其某一底色。
已经发现处理步骤的该组合允许特别有效的生成饰面的假牙。
附图说明
下面参照附图描述本发明：
图1-9示出根据本发明的假牙的生成的中间结果的示意性截面视图。
图10示出根据本发明的生成假牙的方法的第一实施例的流程图。
图11示出根据本发明的生成假牙的方法的第二实施例的流程图。
图12示出根据本发明的生成假牙的方法的第三实施例的流程图。
图13示出根据本发明的生成假牙的系统的第一实施例的示意性视图。
图14示出根据本发明的生成假牙的系统的第二实施例的示意性视图。
具体实施方式
图1示出牙桩或者牙桩的模型1。在此，特别重要的是牙桩外轮廓的几何数据，牙架(见图2)的内轮廓与其相配。
图2示出具有与牙桩1的外轮廓相配的内轮廓的牙架3。牙架3顺次具有牙饰的内轮廓必须限定为与其相配的外轮廓。
图3示出牙架3的第一实施例，在其顶部定位有牙饰的模型5。模型5基于牙架3的三维几何数据直接生成在牙架3自身上面，或者单独形成，并具有对应意在的假牙的外轮廓。
图4示出牙架3和模型的组合的第二实施例。该模型包括两个模型部件5a，5b，其从牙架3单独生成，并安装在牙架3上。在本发明的情况中，单独生成的模型优选地通过利用咬合架手工地安装在牙架上，尤其是如果模型的内轮廓并不对应牙架的外轮廓(参见上面)的情况。
图5示出牙架3和模型5c的组合的第三实施例。模型5c对应图3中的模型5，浇铸通道的阳模7额外地附加到模型5c。模型5c与牙架3一起嵌入耐火镶嵌材料9中。
图6示出牙架3和模型5d的组合的第四实施例。如同样在图5中示出的，模型5d与牙架3一起嵌入在耐火镶嵌材料9中，并具有用于浇铸通道的阳模7。在背向牙架3的一侧，模型5d具有闭合外表面(外轮廓)，而在朝向牙架3的一侧和阳模7内部有腔穴10。模型5d的内轮廓复制待生产的牙饰(参见图8和9，标记15)。模型5d的闭合外表面防止镶嵌材料9进入为浇铸模具而设的空间，尽管腔穴10用以节省材料并使得其易于去除模型材料。
图7示出嵌在如图5和6所示的镶嵌材料9中的牙架3，模型5c或者5d已经被去除。代替模型的是牙饰的阴模11，其可以通过浇铸通道13充填。
图8的视图对应图7的视图，牙饰的阴模11用牙饰材料15充填。浇铸通道还包含牙饰材料13a。
图9示出具有牙架3和牙饰15的最终的假牙17，其配合到牙桩1上。充填的浇铸通道13a预先从牙饰15去除。
图10示出根据本发明的生成假牙的方法的第一实施例的流程图。在方法100的第一步101中，为待生成的假牙提供牙架。然后扫描牙架(步骤105)，换句话说，测取牙架的三维几何数据。或者，牙架的三维几何数据也可以与牙架一起提供。然后，基于现在已知的牙架的几何数据限定牙饰的三维几何数据(步骤110)。然后，该牙饰的几何数据用于生成牙饰的模型(步骤120)，其在步骤124中用于制造牙饰的阴模。制造阴模(步骤124)包括将牙架与牙饰的模型一起嵌入126模制材料中，然后去除128模型材料。在嵌入步骤126过程中，形成通道(步骤127)，其用以去除128模型材料。在步骤130中，相同的通道用于用饰面材料充填阴模，从而生产假牙。
阴模优选地通过热压法充填(见图7，标记11)。在适当的模具热压陶瓷的方法对于本领域技术人员来说本身是已知的，因此，在此不必更加详细地描述该方法。通过热压法生产牙齿替换件的适当的炉和方法在例如EP 0231 773 A1中有描述。在DE 196 30 412 A1中建议使用该方法以生产作为牙架的具有氧化锆销的硬质陶瓷牙齿结构。可以从DE 101 365 84 A1进一步发展从EP 0 231 773 A1的方法。
图11示出说明根据本发明的生成假牙的方法的第二实施例的流程图。在方法200中，已经限定牙架的三维几何数据。基于限定的牙架的几何数据限定(步骤210)牙饰的三维几何数据，输出到用户的几何数据和从用户接收的输入(步骤216)同样用于限定牙饰的几何数据。在步骤218中，通过使用牙架的三维几何数据，牙架独立于牙饰的三维几何数据的限定而成形。牙架是通过计算机辅助制造以相增或相减的方式成形218。同样可以提供的是，在限定牙饰几何形状210和成形218牙架的过程之间，进行数据交换，其影响其它过程。成形218可以在限定210牙饰的几何数据之前或之后或者同时进行。作为牙架自身的相或相减地成形的替代，牙架同样可以通过失蜡方法生成，牙架的模型通过计算机辅助方法生成。
如果牙饰的模型可以在牙架自身上生成，那么在牙架的成形218之后，通过使用限定待生成的牙饰的几何数据在成形的牙架上生成220牙饰的模型。或者，模型也可与牙架单独地生成(步骤220)，其中牙架的成形218和牙饰模型的生成220可以在相互独立的时间进行。在完成牙架的成形218和牙架模型的生成220后，组装模型(步骤222)。这对于一部分模型在牙架上生成，一部分单独生成，同样是可能的。模型也可通过计算机辅助方法生成。在此，可以有利地使用快速成型方法。
计算机辅助制造或生成的基本方法，不管其是否是一般的相加或相减成形例如铣削或涂覆或者快速成型方法，可以被认为是已知的，所以没有必要在此进一步解释。
在生成220或者组装222之后，结合的牙架和模型用于制造牙饰的阴模(步骤224)。牙饰的模型和牙架一起嵌入在镶嵌材料中(步骤226)，模型的材料通过热处理去除(步骤228)。生成的模具用挤压陶瓷充填以生成饰面的假牙(步骤230)。
图12示出根据发明的生成假牙的方法的第三实施例。在方法300的第一步302中，测取患者的包括牙桩的牙齿的三维几何数据。为此，牙齿和牙桩的模型通过模制制造并光学测取。或者，数据可以通过直接在患者的口腔内光学成象(光学扫描)(或者例如通过X光成像)、通过直接或间接的机械测取(机械扫描)或者通过其它合适的方法而测取。各种测取方法的组合同样是可以的。然后，限定牙架和牙饰的模型的几何数据(步骤304和306)。在其限定304的过程中，牙架的几何数据输出到用户，其可以通过相应的输入影响限定(步骤308)。与牙架的几何数据的限定304并行，限定306模型的几何数据。这包括限定310待生产的牙饰的三维几何数据、限定312模型中的腔穴的三维几何数据(在牙架侧面上)和与任何通道一起限定314用于浇铸通道系统以便简化随后的从模具去除模型的三维几何数据。意在的牙饰、腔穴和通道系统的几何数据用于限定模型的三维几何数据。限定的几何数据单个地和结合地显示给用户，其顺次可以影响几何数据的个别或者全部项目(步骤316)。在限定306模型的几何数据中，考虑先前测取的牙齿和牙桩的几何数据。牙架的几何数据和模型的几何数据同样用于限定其它数据。
类似于根据本发明的参照图11所述的方法的实施例，在可以交替地在单个组合限定步骤中编译的牙架和牙饰模型的几何数据的限定(步骤304，306)之后，生产318牙架和生成320牙饰的模型。原理上，至少对于一部分，模型的生成320可以在牙架上或者单独地进行。如果一部分模型与牙架单独地生成，那么模型和牙架的结合在步骤322中完成。
在步骤324中，牙架与模型一起使用以制造牙饰的阴模。为此，在模制材料中将模型罩在牙架上(步骤326)，然后去除(步骤328)。在步骤330中，通过已知的方法用饰面材料充填模具。
用饰面材料充填330阴模生成包括牙架和牙饰的基本的假牙。在步骤332中通过适当的修整工作，特别地，通过去除通道系统，完成假牙的制造。
图13示出根据本发明的生成假牙的系统的第一实施例。用于生成包括牙架和牙饰的假牙的系统40包括限定装置42、牙架制备装置44、成模装置46和充填装置48。限定装置用以限定牙饰的三维几何数据。为了将假牙配合到特定的一组牙齿，限定装置42，其通过传统的计算机用适当的软件提供，接收例如有问题的一组牙齿的三维几何数据。基于该牙齿数据，限定装置42计算意在的牙饰的三维几何数据。限定装置42还接收牙架的三维几何数据。
牙架的几何数据给到牙架制备装置44，其包括例如传统的铣床，其由限定装置42的数据控制和提供。牙架制备装置44通过来自陶瓷组块的限定的几何数据铣削牙架。或者，金属牙架可以从金属组块铣削。
用于由限定装置42限定的牙饰的三维几何数据用于确定牙饰模型的三维几何数据，其同样可以包括例如附加的浇铸通道的几何数据。该确定可以通过限定装置42或者通过成模装置46执行。成模装置46，例如传统的用于立体平版印刷或者3D印刷的快速成型装置，使用牙饰模型的三维几何数据以生成牙饰的模型，其内轮廓例如不同于牙架的外轮廓。
生成的模型优选地通过咬合架用手安装在制造的牙架上，尤其是如果内轮廓不同于牙架的外轮廓的情况。牙架和模型通过已知的装置一起嵌入在镶嵌材料中，此后，从这样生成的模具去除模型的材料以剩下牙饰的阴模。去除优选地通过烧尽或熔化优选地为蜡或者塑料的模型材料进行。
阴模通过充填装置48充填，这样生成假牙。充填装置是例如EP 0 231773 A1或者DE 101 36 584 A1所述的热压炉。
图14示出根据本发明的生成假牙的系统的第二实施例。用于生成包括牙架和牙饰的假牙的系统50实质上比图13所述的更加复杂，并包括限定装置52、牙架制备装置54、成模装置56、模具制造装置58、充填装置60、控制单元62、输出装置64、输入装置66和测取装置68。连接图13的图框中的部分的实线箭头表明数据流，而虚线箭头表明对象例如牙架、模型或者假牙的运动。系统部件本身为本领域技术人员所熟知，以使得其足以表明部件的功能，并将其留给本领域技术人员来基于其专有的知识确定适当的结构特征。应该注意到，除了移动假牙部件之外，系统部件也可移动。
控制单元62中央地控制和管理系统50中的步骤和数据。或者，对于控制单元的一些或者所有功能可以给到系统50的其它的部件，以使得在一些情况下可以省去作为独立的单元的控制单元。控制单元62可以通过传统的计算机用适当的软件或者通过微控制器用硬件编程来提供。
限定装置52用以限定三维几何数据，并为此接收来自控制单元62的输入。这些输入的范围可以从简单的基本的甚至标准的几何数据到假牙配合到其中的(剩余)牙齿、假牙安装在其上的牙桩、牙架和待生产的假牙的整组三维几何数据。基于此限定的三维几何数据从限定装置52发送到控制单元62。限定装置52也可集成到控制单元62中或者可以是单独的处理器或者计算机。
如同限定装置52，牙架制备装置54与控制单元62接触。牙架制备装置54包括提供单元70和生产单元72。提供单元70用以提供假牙的预制牙架。生产单元72意在生产牙架，为了该目的，三维几何数据可以由控制单元62限定。设计牙架制备装置54用以传送牙架到成模装置56、模具制造装置58和测取装置68。对于生产单元72，特别地，用于计算机辅助相加或者相减制造的许多装置是可以商购的。
成模装置56基于牙饰或者模型的三维几何数据生成牙饰的模型，其通过控制单元62发送。为了使得模型能够选择性地直接在牙架上生成，成模装置56用以从牙架制备装置54接收牙架。此外，成模装置56用以转移生成的模型到模具制造装置58。特别地，正如牙架制备装置54的生产单元72，可商购的计算机辅助制造设备可以用作成模装置56。
模具制造装置58从成模装置56接收生成的模型。如果模型并没有已经生成在牙架上，模具制造装置58也从牙架制备装置54接收牙架。模具制造装置包括嵌入单元74和模型去除单元76。通过嵌入单元74，模型与牙架一起嵌入模制材料中。嵌入单元74的简单的实施例包括设置以保持牙架和模型以及模制材料的容器，其固定模制材料直到其固结在组合物周围。模型去除单元76用以从通过嵌入处理生成的模具中去除模型材料。模型去除单元76的例子是炉，其加热在模制材料中的牙架和模型的组合以熔化、烧尽或者去除模型材料。另一可能性包括提供用于去除的溶剂，其溶解模型材料并从模具与模型材料一起去除。脱离模型材料的牙饰的阴模转移到充填装置60。模具制造装置58通过控制单元62控制。
充填装置60用以充填从模具制造装置58接收的牙饰的阴模，其中充填过程在牙架上生成牙饰，从而生成假牙。用于用例如陶瓷材料或者塑料充填模具的许多可能的装置对于本领域技术人员是可以得到的，其可以以适当的方式用作充填装置60。陶瓷的热压的例子在EP 0 231 773 A1、DE 19630 412 A1和DE 101 46 584 A1中描述。充填装置60还受控制单元62控制和监管。假牙从充填装置输出，在一些情况下选择性地还提供修整步骤。
输出装置64设计为屏幕，并用以允许输出给用户，特别地，使得用户能知道在系统中所用或者确定的三维几何数据。输入装置66用以允许用户作出输入，特别地，该输入被提供是为了操控或者纠正存在于系统中的三维几何数据。输入装置66包括传统的输入设备例如键盘、鼠标或者触摸屏。
测取装置68用以测取例如(剩余)一组牙齿、牙桩或者牙架的三维几何数据。用于测取三维几何数据的许多不同的装置对于本领域技术人员是可以获得的，待检查的对象特别地光学和/或机械扫描。更广意义上的方法例如X射线层析成象也可被认为是光学的。测取的数据发送给控制单元并在系统中使用。
本发明特别地提供用于生成包括牙架和牙饰的假牙的方法和系统，其中对应现存牙齿的三维几何数据，这些数据可以用以例如通过计算机辅助限定或者制造(CAD/CAM)生成金属或者陶瓷牙架，用于限定牙饰的三维几何数据，特别地用于几何数据的计算机辅助生成。利用限定的三维几何数据生成牙饰的模型，其用以特别地通过失蜡方法生成假牙。
牙科技术人员通过计算机辅助装置测取用于在其上打算进行牙齿恢复例如在前区中的三单元桥的主模型的几何数据。在计算机中处理的数据用以生成牙架，例如通过铣削作为陶瓷毛坯的致密烧结的氧化锆块。以这样的方法生成的牙架的几何数据，特别地，其外轮廓的几何数据，由计算机与同样地测取的相对组的牙齿的三维几何数据一起进行处理，用以限定牙饰的模型的三维几何数据。这样的模型，其还可以是多片模型，可以通过例如立体平版印刷在塑料中生成。在安装模型或者模型片在陶瓷牙架上之后，整个单元嵌入到镶嵌材料中。当镶嵌材料已经硬化后，通过热处理烧尽模具的塑料，其中进行模型燃烧，而没有残余物。剩余腔穴可以用饰面陶瓷通过例如热压充填，其与牙架一起形成假牙。

Claims (26)

1.一种用于生成包括牙架(3)和牙饰(15)的假牙(17)的方法(100，200，300)，包括以下步骤：
限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据，
提供(101)或者生产(218，318)所述牙架(3)，
基于牙饰(15)的三维几何数据，确定(306)牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)的完整的三维几何数据，
基于模型(5，5a，5b，5c，5d)的完整的三维几何数据在所述牙架(3)上或者单独地生成(120，220，320)所述牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)，
通过将所述模型(5，5a，5b，5c，5d)嵌入(126，226，326)所述牙架(3)和模制材料(9)之间，然后去除(128，228，328)所述模型(5，5a，5b，5c，5d)，制造(124，224，324)所述牙饰(15)的阴模(11)，和
用饰面材料充填(130，230，330)所述阴模(11)以生产所述饰面的假牙(17)。
2.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，具有以下的附加的步骤：
通过计算机辅助制造，相加和/或相减地成形(218，318)所述牙架(3)。
3.如权利要求2所述的方法(100，200，300)，通过快速成型方法，相加和/或相减地成形(218，318)所述牙架(3)。
4.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，所述牙架(3)基于预先确定的牙饰(15)的三维几何数据成形。
5.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，所述牙架(3)包括金属、金属合金和/或陶瓷材料。
6.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，牙架(3)由金属、金属合金和/或陶瓷材料制成。
7.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，用于所述牙架(3)、待生成的所述假牙(17)、以及一组牙齿和/或牙桩(1)的三维几何数据和/或用户输入数据(216，316)，被用来限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据。
8.如权利要求7所述的方法(100，200，300)，其中，用于所述牙架(3)和一组牙齿的三维几何数据被用来限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据。
9.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，所述方法(100、200，300)包括测取(105，302)所述牙架(3)、以及一组牙齿和/或牙桩(1)的三维几何数据。
10.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，通过计算机辅助方法进行所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)的生成(120，220，320)。
11.如权利要求10所述的方法(100，200，300)，其中，通过快速成型方法进行所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)的生成(120，220，320)。
12.如权利要求10所述的方法(100，200，300)，其中，通过铣削、三维印刷和/或立体平版印刷进行所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)的生成(120，220，320)。
13.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，为形成至少一个便于所述阴模(11)的充填(130，230，330)和/或所述模型(5，5a，5b，5c，5d)的去除的通道(13)，附加地将一阳模(7)置放到所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)。
14.根据权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，所生成的所述牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)具有闭合的外表面，而在面向所述牙架(3)的一侧则具有腔穴(10)。
15.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，去除(128，228，328)所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)包括烧尽和/或熔化所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)，所述模制材料(9)是耐火材料。
16.如权利要求15所述的方法(100，200，300)，其中，所述模制材料(9)是镶嵌材料(9)。
17.如权利要求15所述的方法(100，200，300)，其中，所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)可以烧尽而没有任何残余物和/或熔化而没有任何残余物。
18.如权利要求17所述的方法(100，200，300)，其中，所述牙饰(15)的所述模型(5，5a，5b，5c，5d)由蜡和/或塑料生成。
19.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，所述阴模(11)是用饰面陶瓷材料充填。
20.如权利要求19所述的方法(100，200，300)，其中，所述阴模(11)通过热压法(230)用饰面陶瓷材料充填。
21.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，当充填所述阴模(11)时在所述牙饰中建立颜色层次。
22.如权利要求21所述的方法(100，200，300)，其中，当充填所述阴模(11)时通过挤压模制具有颜色层次的毛坯在所述牙饰中建立颜色层次。
23.如权利要求1所述的方法(100，200，300)，其中，设计所述方法(100，200，300)用以生成和使用多片模型(5a，5b)和/或用以生成多片假牙。
24.一种用于生成包括牙架(3)和牙饰(15)的假牙(17)的方法(100，200，300)，包括以下步骤：
通过利用预先确定的所述牙架(3)的三维几何数据借助计算机辅助制造工艺相加和/或相减地成形(218，318)所述牙架(3)，
利用所述牙架(3)的三维几何数据，限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据，
基于牙饰(15)的三维几何数据，确定(306)牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)的完整的三维几何数据，
通过计算机辅助方法基于模型(5，5a，5b，5c，5d)的三维几何数据在所述牙架(3)上或者单独地生成(120，220，320)所述牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)，
通过将所述模型(5，5a，5b，5c，5d)嵌入(126，226，326)所述牙架(3)和模制材料(9)之间，然后熔化和/或烧尽(128，228，328)所述模型(5，5a，5b、5c，5d)来制造(124，224，324)所述牙饰(15)的阴模(11)，和
用挤压陶瓷充填(130，230，330)所述阴模(11)以生产所述饰面的假牙(17)。
25.如权利要求24所述的方法(100，200，300)，其中，额外利用所述假牙(17)将应配合到其中的一组牙齿的预先确定的三维几何数据和/或用户输入数据(216，316)，限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据。
26.一种用于生成包括牙架(3)和牙饰(15)的假牙(17)的装置(40，50)，包括：
用于限定(110，210，310)所述牙饰(15)的三维几何数据的限定装置(42，52)，
用于提供(101)或者生产(218，318)所述牙架(3)的牙架制备装置(44，54)，
基于牙饰(15)的三维几何数据，确定(306)牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)的完整的三维几何数据的确定装置，
成模装置(46，56)，其用于基于模型(5，5a，5b，5c，5d)的三维几何数据在所述牙架(3)上或者单独地生成(120，220，320)所述牙饰(15)的模型(5，5a，5b，5c，5d)，和
充填装置(48，60)，其用于用饰面材料充填(130，230，330)阴模(11)以生产所述饰面的假牙(17)，该阴模是通过将所述模型(5，5a，5b，5c，5d)嵌入所述牙架(3)和模制材料(9)之间，然后去除(128，228，328)所述模型(5，5a，5b，5c，5d)而生成。
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